CN103421065B - 一类新型阿维菌素衍生物及其制备方法 - Google Patents

一类新型阿维菌素衍生物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一类新型阿维菌素衍生物及其制备方法,包括以下步骤:A将阿维菌素B1a或阿维菌素B2a溶解在有机溶剂中;B将上述溶液降温,加入取代试剂,滴加缚酸剂;C将上述反应溶液加入硫酸溶液中,调节pH,静止分层,萃取,有机相加入到氨水溶液中,调节pH至中性,静止分层,萃取,合并有机相;D将有机相减压蒸馏,得到产品。本发明是在阿维菌素B2a或B1a基础上对C5-OH进一步化学改性,与普通阿维菌素产品相比具有药效高、杀虫谱广、持效性好、无残留和无公害、见效快和无抗性的优点。对鳞翅目昆虫的幼虫、其它许多害虫及螨类的活性极高,既有胃毒作用又兼有触杀作用,在非常低的剂量下就具有非常好的杀虫效果。

Description

一类新型阿维菌素衍生物及其制备方法
技术领域
本发明涉及阿维菌素杀虫剂,尤其涉及一类新型阿维菌素衍生物及其制备方法。
背景技术
阿维菌素(Avermectin,简称AVM)是一种低毒、高效、高选择、绿色、环保型和生物源的杀虫剂,它完全解决了传统农药存在的高毒、抗性和对环境产生影响的问题,是中国“七五”、“八五”、“九五”、“十五”和“十一五”的重点攻关项目。但是随着近几年阿维菌素及其下游产品的普及和推广,其抗药性也越来越明显,再加上阿维菌素本身热降解及光降解非常严重,持效期短,相比于化学农药其优势越来越小。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷,提供了一类药效高、持效期长的新型阿维菌素衍生物及其制备方法。
为了解决上述技术问题,本发明提供了如下的技术方案:
一类新型阿维菌衍生物,该类化合物的结构式如下:
其中:A处为双键或单键,R1为H或OH,R2选自-COOCH3、-COOCH2CH=CH2、-Si(CH3)2-C(CH3)3
上述的一类新型阿维菌素衍生物的制备方法,包括以下步骤:
A、将阿维菌素B1a或阿维菌素B2a溶解在有机溶剂中,其中,阿维菌素B1a或阿维菌素B2a与有机溶剂的质量比为1:4~1:8;
B、将上述溶液降温至-25~-5℃,加入取代试剂,搅拌1小时后滴加缚酸剂,控制反应温度为-25~-5℃,滴加完毕后继续搅拌反应0.5~2小时;其中,所述阿维菌素B1a或阿维菌素B2a与取代试剂的物质的量比为1:1-1:2,所述阿维菌素B1a或阿维菌素B2a与缚酸剂的物质的量比为1:1;
C、将上述反应溶液加入等体积的质量分数为1-2%的硫酸溶液中,搅拌下用质量分数为98%的硫酸调节pH到1-2,静止分层,水层用萃取剂萃取,有机相加入到等体积的质量分数为5-10%氨水溶液中,用质量分数为40%氨水调节pH至中性后,再次静止分层,水层用萃取剂萃取,合并有机相;
D、将有机相减压蒸馏,脱出溶剂后得到白色或微黄色产品。
进一步地,上述的一类新型阿维菌衍生物的制备方法,在步骤B中将溶液降温至-15~-10℃,加入取代试剂,搅拌1小时后滴加缚酸剂,控制反应温度为-15~-10℃,滴加完毕后继续搅拌反应1小时;其中,所述阿维菌素B1a或阿维菌素B2a与取代试剂的物质的量比为1:1.5,所述阿维菌素B1a或阿维菌素B2a与缚酸剂的物质的量比为1:1。
进一步地,上述的一类新型阿维菌素衍生物的制备方法,步骤A中所述有机溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿或四氯化碳中。
更进一步地,上述的一类新型阿维菌素衍生物的制备方法,步骤A中所述有机溶剂为二氯甲烷或二氯乙烷。
进一步地,上述的一类新型阿维菌素衍生物的制备方法,步骤B中所述取代试剂为氯甲酸甲酯、氯甲酸烯丙酯或叔丁基二甲基氯硅烷。
进一步地,上述的一类新型阿维菌素衍生物的制备方法,步骤B中所述缚酸剂为三乙胺、吡啶或四甲基乙二胺。
进一步地,上述的一类新型阿维菌素衍生物的制备方法,步骤C中所述萃取剂为二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿或四氯化碳。
更进一步地,上述的一类新型阿维菌素衍生物的制备方法,步骤C中所述萃取剂为二氯甲烷或二氯乙烷。
本发明的一类新型阿维菌素衍生物,是在阿维菌素B2a或B1a基础上对C5-OH(此处5为化合物结构中碳的序号)进一步化学改性而得到的,它与普通阿维菌素产品相比除具有药效高、杀虫谱广、持效性好、无残留和无公害等特点以外,还具有见效快和无抗性的优点。对鳞翅目昆虫的幼虫、其它许多害虫及螨类的活性极高,既有胃毒作用又兼有触杀作用,在非常低的剂量下就具有非常好的杀虫效果。其主要特点在于:
1、高效,与普通阿维菌素产品比较,这类新型阿维菌素衍生物的杀虫活性提高了3-5倍,在低剂量下就有可靠和稳定的防效;
2、见效快、持效期长,阿维菌素衍生物在用药5分钟后害虫就开始停止取食,48~72小时内就可达到杀虫高峰,且持效期一般可维持15天左右;
3、杀虫谱广,几乎对所有与农业有关的线虫和节肢动物都有药效,其杀虫范围包括鳞翅目、鞘翅目、半翅目、双翅目、膜翅目和同翅目的害虫。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
1、合成C5-O-甲酸烯丙基阿维菌素B2a(A为单键、R1为OH,5、22和23为化合物结
构中碳的序号)
反应式:
2、C5-O-甲酸烯丙基阿维菌素B2a的制备方法:
A、取40g、93.6%阿维菌素B2a精粉,溶于200g有机溶剂二氯甲烷中,溶解完全。
B、将上述溶液降温至-15℃,加入12g取代试剂氯甲酸烯丙酯,搅拌1小时后滴加5.2g缚酸剂四甲基乙二胺,控制反应温度在-10~-5℃范围内,滴加完毕后继续搅拌2小时。
C、将反应液加入到200mL、质量分数为2%的硫酸溶液中,搅拌下用质量分数为98%的硫酸调节pH至1-2,静置分层,水层用20mL二氯甲烷萃取一次,合并有机相加入到200mL、质量分数为10%的氨水溶液中,继续用质量分数为40%氨水调节pH至6-8,静止分层,水相用20mL二氯甲烷萃取一次,合并有机相。
D、将有机相进行加热至30-40℃,真空度-0.09至-0.07Mpa下减压蒸馏至无馏分脱出,得到类白色固体粉末38.9g,经液相色谱检测含量为91.2%,收率为(相对于阿维菌素B2a)94.76%。
实施例2
1、合成C5-O-叔丁基二甲基硅基阿维菌素B2a(A为单键、R1为OH,5、22和23表示为化合物结构中碳的序号)
反应式:
2、C5-O-叔丁基二甲基硅基阿维菌素B2a的制备方法
A、取40g、93.6%阿维菌素B2a精粉,溶于220g有机溶剂二氯乙烷中,溶解完全。
B、将上述溶液降温至-15℃,加入10.2g取代试剂叔丁基二甲基氯硅烷,搅拌1小时后滴加4.4g缚酸剂三乙胺,控制反应温度在-15~-10℃范围内,滴加完毕后继续搅拌2小时。
C、将反应液加入到200mL、2%的硫酸溶液中,搅拌下用硫酸调节使pH=1-2,静置分层,水层用20mL二氯甲烷萃取一次,合并有机相并加入200mL、10%的氨水溶液,继续用氨水调节使pH=6-8,静止分层,水相用20mL二氯甲烷萃取一次,合并有机相。
D、将有机相加热至55~65℃,真空度-0.09~-0.07Mpa下减压蒸馏至无馏分脱出,得到类白色固体粉末40.9g,经液相色谱检测含量为90.7%,相对于阿维菌素B2a收率为99.08%。
实施例3
1、合成C5-O-甲酸甲基阿维菌素B1a(A为双键、R1为H,5、22和23为化合物结构中碳的序号)
反应式:
2、C5-O-甲酸甲基阿维菌素B1a的制备方法:
A、取40g、94.3%阿维菌素B1a精粉,溶于270g有机溶剂氯仿中,溶解完全。
B、将上述溶液降温至-25℃,加入4.5g取代试剂氯甲酸甲酯,搅拌1小时后滴加5.0g缚酸剂四甲基乙二胺,控制反应温度在-20~-15℃范围内,滴加完毕后继续搅拌2小时。
C、将反应液加入到200mL、2%的硫酸溶液中,搅拌下用硫酸调节pH至1-2,静置分层,水层用30mL氯仿萃取一次,合并有机相加入到200mL、10%的氨水溶液中,继续用氨水调节pH至6-8,静止分层,水相用30mL氯仿萃取一次,合并有机相。
D、将有机相加热至55~65℃,真空度-0.09~-0.07Mpa下减压蒸馏至无馏分脱出,得到类白色固体粉末38.6g,经液相色谱检测含量为91.5%,收率为(相对于阿维菌素B1a)93.63%。
实施例4
1、合成C5-O-甲酸甲基阿维菌素B2a(A为单键、R1为OH,5、22和23表示为化合物结构中碳的序号)
反应式
2、C5-O-甲酸甲基阿维菌素B2a的制备方法
A、取40g、93.6%阿维菌素B2a精粉,溶于320g有机溶剂四氯化碳中,溶解完全。
B、将上述溶液降温至-5℃,加入7.8g取代试剂氯甲酸甲酯,搅拌1小时后滴加3.4g缚酸剂吡啶,控制反应温度在-10~-5℃范围内,滴加完毕后继续搅拌2小时。
C、将反应液加入到200mL、2%的硫酸溶液中,搅拌下用硫酸调节使pH=1-2,静置分层,水层用40mL四氯化碳萃取一次,合并有机相并加入200mL、10%的氨水溶液,继续用氨水调节使pH=6-8,静止分层,水相用40mL四氯化碳萃取一次,合并有机相。
D、将有机相加热到75~80℃,在-0.09~-0.07MPa下进行减压蒸馏至无馏分脱出,得到类白色固体粉末37.8,经液相色谱检测含量为90.4%,收率为(相对于阿维菌素B2a)91.27%。
实施例5
1、合成C5-O-甲酸甲基阿维菌素B2a(A为单键、R1为OH,5、22和23表示为化合物结构中碳的序号)
反应式
2、C5-O-甲酸甲基阿维菌素B2a的制备方法
A、取40g、93.6%阿维菌素B2a精粉,溶于220g有机溶剂二氯甲烷中,溶解完全。
B、将上述溶液降温至-15℃,加入6.0g取代试剂氯甲酸甲酯,搅拌1小时后滴加4.5g缚酸剂三乙胺,控制反应温度在-15~-10℃范围内,滴加完毕后继续搅拌1小时。
C、将反应液加入到200mL、2%的硫酸溶液中,搅拌下用硫酸调节使pH=1-2,静置分层,水层用20mL二氯甲烷萃取一次,合并有机相并加入200mL、10%的氨水溶液,继续用氨水调节使pH=6-8,静止分层,水相用20mL二氯甲烷萃取一次,合并有机相。
D、将有机相加热到75~80℃,在-0.09~-0.07MPa下进行减压蒸馏至无馏分脱出,得到类白色固体粉末39.3g,经液相色谱检测含量为91.2%,收率为(相对于阿维菌素B2a)95.73%。
实验例1
以二甲亚砜为溶剂,在400M核磁下检测实施例1的产物。证明在给定的实验范围内各种取代基均加成到C5上。
实验例2
药效对比情况:
注:所有样品均配制1%乳油后稀释2000倍使用,对象害虫为小菜蛾
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一类新型阿维菌素衍生物,其特征在于,该类化合物的结构式如下:
其中:A处为双键或单键,R1为H,R2选自-COOCH3;或者,A处为双键或单键,R1为OH,R2选自-COOCH3、-COOCH2CH=CH2
2.权利要求1所述的一类新型阿维菌素衍生物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
A、将阿维菌素B1a或阿维菌素B2a溶解在有机溶剂中,其中,阿维菌素B1a或阿维菌素B2a与有机溶剂的质量比为1:4~1:8,所述有机溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿或四氯化碳中;
B、将上述溶液降温至-25~-5℃,加入取代试剂,搅拌1小时后滴加缚酸剂,控制反应温度为-25~-5℃,滴加完毕后继续搅拌反应0.5~2小时;其中,所述阿维菌素B1a或阿维菌素B2a与取代试剂的物质的量比为1:1-1:2,所述阿维菌素B1a或阿维菌素B2a与缚酸剂的物质的量比为1:1,所述取代试剂为氯甲酸甲酯、氯甲酸烯丙酯,所述缚酸剂为三乙胺、吡啶或四甲基乙二胺;
C、将上述反应溶液加入等体积的质量分数为1-2%的硫酸溶液中,搅拌下用质量分数为98%的硫酸调节pH到1-2,静止分层,水层用萃取剂萃取,有机相加入到等体积的质量分数为5-10%氨水溶液中,用质量分数为40%氨水调节pH至中性后,再次静止分层,水层用萃取剂萃取,合并有机相,所述萃取剂为二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿或四氯化碳;
D、将有机相减压蒸馏,脱出溶剂后得到白色或微黄色产品。
3.根据权利要求2所述的一类新型阿维菌素衍生物的制备方法,其特征在于:在B步骤中将溶液降温至-15~-10℃,加入取代试剂,搅拌1小时后滴加缚酸剂,控制反应温度为-15~-10℃,滴加完毕后继续搅拌反应1小时;其中,所述阿维菌素B1a或阿维菌素B2a与取代试剂的物质的量比为1:1.5,所述阿维菌素B1a或阿维菌素B2a与缚酸剂的物质的量比为1:1。
4.根据权利要求2所述的一类新型阿维菌素衍生物的制备方法,其特征在于:步骤A中所述有机溶剂为二氯甲烷或二氯乙烷。
5.根据权利要求2所述的一类新型阿维菌素衍生物的制备方法,其特征在于:步骤C中所述萃取剂为二氯甲烷或二氯乙烷。
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